全球观热点：航天员是飘着睡觉？太空环境会引发基因突变？来看看真相到底是什么！

2023-04-25 09:53:01 来源 : 科普中国网

2023年4月24日，第八个“中国航天日”，今年的主题是“格物致知，叩问苍穹”。

(相关资料图)

面对神秘而又浩瀚的宇宙，航天员是走在最前线的人，他们是在星际间航行的人，也是受到大众关注的对象，因此关于他们的许多疑问就会产生，比如，空间站的航天员都是飘着睡觉的吗？太空生活会改变人体基因？航天员在太空中会变胖？事实真是如此吗？

今天，科学辟谣联合中国航天文创一起揭秘真相。

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流言：在地球上，我们每天晚上上床睡觉，早晨从床上醒来，即便偶尔发生意外，也只是会掉在地上。但是到了太空中，由于航天器围绕地球高速飞行，形成了失重的环境，导致空间站航天员都是飘着睡觉的。

分析：这并不是事实，在狭小的舱内漂浮很容易碰撞到各类仪器设备，发生危险，所以航天员睡觉时都要专门把自己固定好。

在早期的神舟飞船任务阶段，航天员是把睡袋在舱内固定好，然后钻进睡袋里睡觉的。

而现在中国载人航天已经正式进入了空间站时代，现在的航天员们是无比幸福的，因为他们有着宽敞舒适的独立睡眠区，中国空间站天和核心舱和问天实验舱各有三个独立睡眠区。

天和核心舱的睡眠区为横向设置，航天员是“躺着”睡，问天实验舱的睡眠区为纵向设置，航天员是“站着”睡，但是在失重环境下，睡觉时感觉是没有区别的。

在睡眠区内，航天员可以根据自己的喜好，灵活的选择睡眠区内睡袋的固定方式，有些航天员喜欢更安稳的全固定方式，有些航天员喜欢更自由的漂浮感，就采取半固定的方式，让睡袋有一定的活动空间。

设计师们还贴心地为每个睡眠区设置了一个舷窗，如果喜欢，随时可以观赏美丽的太空景观。

流言：地球所在的宇宙空间中存在着多种辐射，而航天员在执行任务时会长时间在太空生活，他们脱离了大气层，这些宇宙辐射会严重改变他们的基因。

分析：这种说法很片面，也并没有强有力的科学依据。宇宙中确实存在多种辐射，而辐射也是诱发基因突变的重要原因之一，但目前各国载人航天所能到达的都还属于“近地空间”，还被地球磁场保护着，而且航天器舱体和舱外航天服会为他们阻挡绝大部分的宇宙射线，科研人员也会对航天员进行辐射剂量检查，以确保他们的身体健康。

基因，又叫遗传因子，它支持着生命的基本构造和性能，生物体的生、长、老、病、死等一切生命现象都与基因有关。基因一般是非常稳定的，在每一次复制中都可以精确进行自我复制，然而基因的稳定性也是相对的，有时基因也会发生突变。

基因突变给了物种适应环境改变的宝贵机会，也是包括人类在内地球上现存物种得以延续至今的关键，但基因突变对于生命个体而言，则大概率产生的是负面影响。通过现代医学研究发现，辐射是诱发基因突变的重要原因之一，而在地球所在的宇宙空间中存在由银河宇宙辐射、地磁捕获辐射和太阳质子事件形成的电离辐射和紫外辐射、射频辐射等非电离辐射环境。

科学界普遍认为，如果没有大气层及地球磁场的保护，地球上的生命将无法在如此强烈的辐射环境中生存。但作为人类探索宇宙的先锋——航天员必须在脱离了大气层保护的宇宙空间中进行工作。航天员进入太空在舱内和舱外分别由航天器舱体和舱外航天服保护着，这些高科技装备会为他们阻挡绝大部分的宇宙射线，但即便如此，他们在太空中所受到的辐射剂量也远大于地球上的人们。

航天员在太空环境中的基因变化问题一直是各个航天大国所关注的重要问题，在空间站内也一直在监控着航天员们所受到的辐射剂量。

在世界上比较有代表性的一项针对人类在太空环境下基因变化情况的研究是NASA对一对同卵双胞胎宇航员的对比研究。他们是斯科特·凯利和马克·凯利。

在2015年，斯科特执行了一次不同寻常的太空任务，连续在国际空间站待了340天，而他的双胞胎哥哥马克则在地面工作。这次任务提供了一次极为难得的研究机会。在2019年的《科学》杂志上，研究人员发布了研究报告，研究发现在进入太空后，斯科特的DNA甲基化率要比马克的小一些，但这种差异最大时也不超过5%；同时，斯科特的一些基因，特别是与免疫系统有关的基因表达也出现了异常，但在返回地面6个月后，超过90%的表达异常基因恢复了正常。

根据这项研究结果发现，经过连续长达近一年的太空生活，斯科特身上并未出现长期、重大的表观遗传变化，这一结果令人振奋。虽然这次的研究结果并不能得出普遍性的结论，因为本次实验对象仅为两人对比，但仍然对人们了解宇宙环境对人体健康，尤其是基因的影响程度具有重要的意义。

目前，我国天宫空间站和国际空间站都保持着每个飞行乘组连续在轨执行半年任务的惯例，并且会对每一名执行过飞行任务的航天员进行辐射剂量检查以确保他们的身体健康。随着世界范围内更多的人类有机会进入太空，对于太空环境对人体基因影响的研究也会不断深入，也为人类未来奔向更深远的星辰大海之旅做好充分准备和应对措施。

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流言：在《天宫TV》节目中我们可以看到航天员们在太空中的真实状态，同时还有很多细心的网友通过这个节目发现航天员们在太空中的脸明显比在地面时大了一圈，于是就有传言说是空间站的伙食太好了，航天员们都吃胖了。

分析：网友们其实说对了一半，空间站的伙食确实不错，但造成面部看起来发胖的原因是因为在失重环境下，头部分布的体液会变多，所以面部看起来好像胖了一圈。

由于在失重环境下航天员体内易出现水分丧失及肌肉萎缩等状况，体重还会普遍减轻2至3公斤。

造成面部看起来发胖的真正原因其实是因为在失重的环境下，包括血液在内的各种体液在体内分布的模式产生了相应的变化，与地面环境相比，最明显的就是头部分布的体液更多了，所以面部看起来就好像胖了一圈。

除此之外还有鼻腔和口腔黏膜充血，眼窝浮肿，头部和颈部静脉扩张等表现。体液向头部分布更多的同时，势必在下肢就会减少分布，所以在航天员脸变胖的同时还有一个不容易观察到的现象就是他们的腿会变细一点。

这些现象在刚进入太空的前几天最为明显，随着人体对失重环境的适应会在一定程度上逐渐缓解，当航天员返回地面一段时间后就会彻底恢复。

结论

空间站航天员睡觉时会把自己专门固定好；宇宙中的辐射会诱发基因突变，但目前人类在太空活动还都处于地球磁场的保护范围以内，同时航天器舱体和舱外航天服会阻挡绝大部分宇宙射线，科研人员也会对航天员进行辐射剂量检查，以确保他们的身体健康；受太空失重环境影响，血液及其他体液相比较地面会更多的在航天员头部分布，所以航天员面部看起来会变胖。

作者｜王君毅中国科技新闻学会太空文化传播青少年工作委员会委员

谭新鹏航天规划设计集团有限公司航天文创中心副主任

审核｜贺晨北京机电工程总体设计部工程师

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